DE2437684A1

DE2437684A1 - Walzwerk zur herstellung von draht und rippenstahl

Info

Publication number: DE2437684A1
Application number: DE2437684A
Authority: DE
Inventors: Johann Grotepass
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1974-08-05
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DE2437684C2; IT1040178B

Description

Walzwerk zur Herstellung von Draht und Rippenstahl Die Hochleistungs-Drahtwalzwerke bestehen heute aus einer mehrgerüstigen Vorstaffel, einer mehrgerüstigen Zwischenstaffel und einem Fertigwalzblock. Als Fertigwalzblöcke haben sich die Bauarten gut bewährt, die zumeist sechs bis zehn Walzscheibenpaare mit nur einem.
oder wenigen Kalibern verwenden, die fliegend auf wechselweise um 900 gegeneinander und um 450 zur Horizontalen geneigt angeordneten Wellenstümpfen aufsitzen. Die Walzscheiben haben relativ geringe Durchmesser und zur Erhöhung der Kaliberstandzeit sind sie aus Hartmetall gefertigt oder tragen eine Hartmetallauflage.
Es besteht die Forderung, diese Hochleistungs-Drahtwalzwerke auch zur Herstellung von Rippenstahl einzusetzen. Diese Forderung läßt sich an sich und insbesondere dann schwerlich erfüllen, wenn sogenannte naturharte Rippenstähle gewalzt werden sollen, da diese Stähle, die einen niedrigen Kohlenstoff- und einen hohen Mangan-Gehalt aufweisen, zwecks thermomechanischer Feirikornbildung bei Temperaturen-von maximal 8800C fertiggewalzt werden müssen, wozu das alzgut entweder mit entsprechend geringer Geschwindigkeit gewalzt wird oder vor Einlauf in den Fertigwalzblock entsprechend stark gek;jlt wird. Da befürchtet wurde, daß mit einem Rippenkaliber versehene Walzscheiben im Fertigwalzblock einem so großen Verschleiß unterliegen würden, daß die Fertigwalzung im Block unwirtschaftlich sein würae, wurde bereits vorgeschlagen, dem Fertigwalzblock ein Duo-Walzgerüst mit doppelt gelagerten Stahlwalzen, in die eine Vielzahl von Rippenkalibern eingeschnitten sind, nachzuschalten und dieses Walzgerüst gemeinsam mit dem Fertigwalzblock anzutreiben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine wirtschattliche Walzung mit Walzschelben mit einem oder zwei Kalibern für die Fertigwalzung des Rippenstahls mindestens gleichermaßen möglich ist, wie mit doppelt gelagerten und mit einer Vielzahl von Kalibern versehenen Walzen, daß aber die wirtschaftliche Walzung von Rippenstählen in Fertigwalzblöcken durch die niedrige Temperatur, bei der die Fertigwalzung der naturharten Rippenstähle zu erfolgen hat, in hlrage gestellt ist, da der höhere Verformungswiderstand zu einer Erhöhung der Stichzahl zwingt, wenn man den Fertigwalzblock nicht in einem für die Drahtwalzung unnötigem Maße verstärken will.
Zur Vermeidung der vorerwähnten Schwierigkeiten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß für die Rippenstahlwalzung der Fertigwalzblock mit einer für die Drahtwalzung üblichen Kalibrierung versehen wird, das heißt, mit einem Rundkaliber endet und, daß weiterhin dem Fer-° tigwalzblock ein Doppelger;]st mit zwei um 90 gegeneinander versetzten Walzensätzen nachgeschaltet ist, deren Kalibrierung für die Umwandlung des aus dem Fertigwalzblock auslaufenden Rund in ein Oval im ersten und des Oval in ein geripptes Rund im zweiten Walzensatz ausgebildet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Walzung im Fertigwalzblock auch bei der Herstellung von Rippenstahl mit für die Drahtwalzung üblicher Kalibrierung unter üblichen Walzbedingungen und mit entsprechend hohem Durchsatz erfolgen kann. Das Doppelgerüst kann in einem beliebigen Abstand hinter dem Fertigwalzblock angeordnet werden, da das aus dem Fertigwalzblock austretende Rund ohne Schwierigkeiten über eine längere Strecke geführt und in einem nachfolgenden Walzgerüst zum Anstich gehracht werden kann. Somit kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Doppelgerüst in einem für die Zwischenschaltung der Wasserkilhlung für den Kalzdraht oder eines Teiles derselben ausreichenden Abstand hinter dem Fertigwalzblock angeordnet werden. Die zwischen dem Fertigwaizblock und dem Doppelgerüst anzuordnende Wasserkühlung bzw. der dort anzuordnende Teil derselben soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindurch in Bemessung und Regelung für eine Kühlung des Walzgutes ausgelegt sein, daß eine Fertigwalzung des Ripperlstahls bei Temperaturen von maximal 8800C erfolgen kann. Die Umformung im Doppelgerüst vo Run(l zum Oval im ersten und vom Oval zuln gefppten Rund im zweiten Walzensatz ist ausreichend um die erwünschte thermomechanische Feinkornbildung bei den naturharten Rippenstählen sicherzustellen. Aber auch wenn keine Herstellung naturharter Rippenstähle sondern nur die Herstellung normaler Rippenstähle beabsichtigt ist, ist die erfindungsgemäße Anordnung eines Doppelgerüstes hinter dem Fertigwalzblock von Vorteil, da die Walzung im Fertigwalzblock mit der für die Drahtwalzung gebräuchlichen Kalibrierung, also-ohne Umruesten des Fertigwalzblockes erfolgen kann und das Walzgut sicher vom Fertigwalzblock zum Doppelgerüst überführt und dort zum Abstich gebracht werden kann.
Das Doppelgerüst kann inöbeliebiger Weise ausgebildet sein. So können die Vertikal- und Horizontalwalzen beidseitig gelagert sein oder es können Walzscheiben mit fliegender Lagerung-vorgesehen sein. Auch sind ertikal fliegend gelagerte Walzscheiben kombiniert mit doppelseitig gelagerten Horizontalwalzen geeignet.
Für die Herstellung von naturharten Rippenstählen ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die zwischen dem Fertigwalzblock und dem Doppelgerüst angeordnete Wasserkühlung derart bemessen und geregelt, daß die Fertigwalzung des Rippenstahls bei Temperaturen von maximal 800C erfolgt.
Dadurch, daß der Fertigwalzblock auch bei der Rippenstahlwalzung mit einem Rundkaliber endet, ist es trotz hoher Geschwindigkeit des Walzgutes beim Verlassen des Fertigwalzeblockes möglich, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen dem Fertigwalzblock und dem Doppelgerüst ein Schlingenbett anzuordnen, um einen zugfreien Einlauf des Walzgutes in das Doppelgerüst gewährleisten zu können.
Um eine genaue Abstimmung der Walzendrehzahlen im Fertigwalzblock und im Doppelgeriist unter Berücksichtigung der sich durch die unterschiedlichen Rippenformen und Rippenstahlprofile ergebenden unterschiedlichen Drehzahlen der Walzen des letzten, die Rippen ausformelden Walzensatzes soll gemäß einem weiteren Merkmal der Errindlmg dieser letzte Walzensatz einen eigenen getrennten Antrieb aufweisen, +). gewährleisten zu (ijNnen, der in dem erforderlichen Drehzahlverhältnis zum Gruppenantrieb des Fertigwalzblockes synchronisiert arbeitet. Der erste Walzensatz des Doppelgerüstes kann einen ebenfalls getrennten, synchronisiert mit dem Antrieb des Fertigwalzblockes arbeitenden Antrieb aufweisen oder mechanisch mit dem Gruppenantrieb des Fertigwalzblockes gekoppelt sein; erstere Möglichkeit ist vorzuziehen bei Aufstellung des Doppelgerüstes in größerem Abstand vom Fertigwalzblock, während die zweite Möglichkeit bei Aufstellung des Doppelgerüstes dicht hinter dem Fertigwalzblock vorzuziehen ist.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Walzstraße wird zur Walzung von Rippenstahl gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung so betrieben, daß zunächst ein runder Draht erzeugt wird, der anschließend zum Oval und weiter zum gerippten Rund umgewandelt wird, wobei zwecks thermomechanischer Feinkornbildung bei naturharten Rippenstählen mit niedrigem C- und hohem Mn-Gehalt der runde Draht vor dem Oval- und Rippenstich soweit gekühlt wird, daß die Fertigwalzung bei Temperaturen von 88o0c oder weniger erfolgt.
Die Zeichnung zeigt in Fig. ia die erfindungsgemäß ausgebildete Walzstraße beim Auswalzen von Draht und in Fig. ib im Ausschnitt die gleiche Walzstraße beim Auswalzen von Rippenstahl. Abwandlungen dieser Walzstraße zeigen die Figuren 2 und 5 ebenfalls in Ausschnitten.
Die in Fig. la dargestellte Walzstraße besteht aus einem Ofen 1 zur Erwärmung der Knüppel. Das erwärmte Walzgut durchläuft eine Vorstarfel 2, eine Zwischenstaffel 5 und einen Fertigwalzblock 4. Nach dem Ausführungsbeispiel ist der Fertigwalzblock von der Bauart, bei der Walzscheiben fliegend auf den Stümpfen von Wellen aufsitzen, die paarweise in parallelen Achsebenen um 900 gegeneinander ersetzt und um 450 geneigt angeordnet sind. Anstelle dieses Fertigwalzblockes 4 kann auch ein Fertigwalzblock anderer bekannter Bauart treten. Die die Walzscheiben tragenden Wellen des Fertigwalzblockes 4 sind, wie üblich getrioblich miteinander verbunden zu einem Gruppenantrieb durch den Motor 5. Der aus dem Fertigwalzblock austretende Draht durchläuft nacheinander eine Rohrführung 6, eine erste Wasserkühlstrecke 7, eine aus Abschnitten 8a, 8b und 8c bestehende Rohrführung, eine zweite Wasserkühlstrecke 9 und eine Rohrführung 10. Ein Windungsleger 11 legt den ihm zulaufenden Draht in gefächerten Windungen auf eine Transporteinrichtung 12 ab, auf der der Draht. erforderlichenfalis unter der Wirkung von geblasener Luft abkühlt.
Ein Windungssammler 13 am Ende der Transporteinrichtung 12 nimmt die Windungen auf und formt einen Ring daraus, der von der Transporteinrichtung 14 abgefördert wird. In den Wasserkühls.trecken 7 und 9 und auf der Transporteinrichtung 12 wird der Draht in bekannter Weise kontrolliert so gekühlt, daß der Draht ein für die Weiterverarbeitung gfinstiges Gefüge erhält, und es wird die Zunderbildung weitgehend unterdrückt. Im Ausführungsbeispiel ist nur eine einadrige Walzung dargestellt,und es ist selbstverständlich möglich, mehradrig zu walzen, wobei dann Fertigwalzstränge und ein Teil der Zwischenstaffel entsprechend der Aderzahl parallel nebeneinander betrieben werden.
Für das Walzen von Rippenstahl erfährt der Fertigwalzstrang der Walzstraße die in Fig. 1b dargestellten Änderungen . Anstelle der Xohrführung 6 kann ein Schlingenbett 15 treten. Der Abschnitt 8b der Rohrführung ist entfernt. Im Doppelgerüst 16 sind die Vertikalwalzen 17 und die Horizontalwalzen 18 gegeneinander angestellt. Der Antrieb 19 für die Vertikalwalzen 17 und der Antrieb 20 für die Horizontalwalzen 18 arbeiten synchronisiert mit dem Antrieb 5 des Fertigwalzblockes 4 in den sich aus den Umformungen, Walzendurchmessern und Getriebeübersetzungen ergebenden Drehzahlverhältnissen. Die Vert ikalwalzen 17 des Doppelgerüstes 16 haben Ovalkalibrierung, formen also das aus dem Fertigwalzblock 4 auslaufende Rund in ein Oval um. Die Horizontalwalzen 18 des Doppelgerüstes 16 haben hippenkalibrierung, mit der der Rippenstahl fertiggewalzt wird. Die-Wasserkühlstrecke ist in Abhängigkeit von der Temperatur des Walzgutes bei der Fertigwalzung im i)c?pelgertist 16 so geregelt, daß diese maximal 8800C beträgt. Die Wasserzufuhr zur Kilhlstrecke 9 ist. abgeschaltet, so daß der Ris nstahi die Führurlgsrohre dieser Kühlstrecke 9 durcnläuft ohne gekühlt zu werden, da die naturharten Rippenstähle nach deren Fertigwalzung keine schroffe Kühlung erfahren sollen. Durch die Rohrrührung 10 läuft der Rippenstahl darm dem Windungsleger 11 zu und wird in gefächerten Windungen auf die Transporteinrichtung 12 abgelegt und wie ilblich weiterljehandelt.
Für den Fall, daß mit der ersten Wasserkühlstrecke 7 in der für die Kühlung des Walzdrahtes entsprechenden Auslegung nicht sichergestellt werden kann, daß die Fertigwalzung des Rippenstahles bei Temperaturen von maximal 880°C erfolgt, wird das Doppelgerüst 16 zwischen der zweiten Wasserkühlstrecke 9 und dem Windungsleger 11 angeordnet, wie dies in i'ig. 2 dargestellt ist. Anstelle der Rohrführungsabschnitte 8a, db und &c tritt dann eine durchgehende Rohrführung 8, während zwischen der Wasserkühlstrecke 9 und dem Doppelgerüst 16 der Abschnitt 1 pa, zwischen dem Doppelgerüst 16 und dem Windungsleger 11 der Abschnitt 1 Oc und ferner der Abschnitt 10b einer Rohrführung zur !Jberbrückung des Doppelgerüstes 16 bei der normalen Drahtwalzung vorgesehen ist.
Für die Walzung üblicher Rippenstahle,bei deren Fertigwalzung keine bestimmten Temperaturen eingehalten werden brauchen, für die sich aber eine schnelle Kühlung nach dem Fertigwalzen zur Unterdrückung der Zunderbildung empfiehlt, wird die in Fig. 5 gezeigte Anordnung v;Jrgeschlagen, bei der ein Doppelgerüst 21 zwischen dem Fertigwalzblock 5 und der ersten Wasserkühlstrecke 7 anstelle der Rohrfilhrung U oder des Schlingenbettes 15 angeordnet ist, wobei Rohrführungsabschnitte 6a und 6c sowie 6b vor und hinter dem Doppelgerüst 21 sowie zur Überbrückung des Doppelgerüstes 21 bei der normalen Drahtwalzung dienen. Da hier das Doppelgerüst 21 nahe dem Fertigwalzblock 4 zur Aufstellung gelangt, besteht die Möglichkeit, die Vertikalwalzen li' über einen Winkeltrieb 22 vorn Antrieb 5 des Fertigwalzblockes 4 mit antreiben zu lassen. Für die Horizontalwalzen 18 ist jedoch der eigene, getrennte Antrieb 20 beibehalten, der nur elektrisch mit dem Antrieb 5 synchronisiert ist, um die unterschiedlichen Drehzahlvertältnisse> die sich für die unterschiedlichen Rippenformen und Rippenstahlprofile ergeben, leicht einstcllen zu können. Selbstverstündlich könnte anstelle des Doppelgerüstes 21 auch ein Doppelgerüst 16 mit je einem Antrieb 19 für die Vertikalwalzen 17 und einem Antrieb 20 für die Horizontalwalzen 18 verwendet werden. Ist zu erwarten, daß normale Rippenstähle und naturharte Rippenstähle in dem gleichen Walzwerk gewalzt werden sollen, ist es auch möglich eine wahlweise Aufstellung des Doppelgerüstes 16 zwischen dem Fertigwalzblock 4 und der ersten Wasserkithlstrecke 7 und hinter der ersten Wasserkühlstrocke 7 oder der zweiten Wasserkühlstrecke 9 vorzusehen, indem entsprechende Liohlplatten und Anschlüsse für das Doppelgerüst 16 an den zwei gewünschten Stellen vorgesehen werden.

Claims

Pat entans prüche

1. Walzwerk zur Herstellung von Draht und Rippenstahl, bestehend aus einer mehrgerUstigen Vorstaffel, einer mehrgeristigen Zwischenstaffel und einem Fertigwalzblock mit einem nachgeschalteten Walzgerüst zum Ausformen der Rippen bei der Rippenstahlwalzung und einer nachgeschalteten Kühlstrecke zum kontrollierten Kühlen des Walzdrahtes bei der Drahtwalzung, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Rippenstahlwalzung der Fertigwalzblock (4) wie bei der Drahtwalzung mit einem Rundkaliber endet und daß dem Fertigwalzblock (4) ein Doppelgerüst (16) mit zwei urn 900 gegeneinander versetzten Walzensätzen (17, 18) nachgeschaltet ist, deren Kalibrierung für die Umwandlung des Rund in ein Oval im ersten (17) und des Ovalin ein geripptes Rund im zweiten (18) Walzensatz ausgebildet ist.

2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das Doppelgerüst (4) in einem für die Zwischenschaltung der Wasserkühlung (7, 9) für den Walzdraht oder eines Teiles (7) derselben ausreichenden Abstand vom Fertigwalzblock (4) angeordnet ist.

5. alzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Rippenstahlwalzung die zwischen dem Fertigwalzblock (4) und dem Doppelgerüst (16) angeordnete Wasserkühlung (7, 9) derart bemessen und geregelt ist, daß die Fertiwalzung des Rippenstahis bei Temperaturen von maximal 8800c erfolgt.

4. Walzwerk nach einem der Anspruche 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fertigwalzblock (4) und dem Doppelgerüst (16) für die Rippenstahlwalzung ein Schlingenbett (15) angeordnet ist.

5. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalwalzen (18) und die Vertikalwalzen (17) des Doppelgerüstes (16) getrennte Antriebe (19, 20) aufweisen, die mit dem Gruppenantrieb (5) des Fertigwalzblockes (4) synchronisiert arbeiten.

6. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalwalzen (17) des Doppelgerüstes (16) mechanisch mit dem Gruppenantrieb (5) des Fertigwalzblockes (4) gekoppelt sind, während die Horizontalwalzen (18) einen getrennten Antrieb (20) aufweisen, der mit dem Gruppenantrieb (5) des Fertigwalzblockes (4) und der Vertikalwalzen (17) synchronisiert arbeitet.

7. Verfahren zum Betrieb einer Walzstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Eeker~nzeichrlet, daß zunächst ein runder Draht erzeugt wird, der anschließend zum Oval und weiter zum gerippten Stabstahl umgeformt wird, wobei zwecks thermomechanischer Feinkornbildung bei naturharten Rippenstählen mit geringem C- und hohem Mn-Gehalt der runde Draht vor dem Oval- und Rippenstich soweit gekühlt wird, daß die Fertigwalzung bei Temperaturen von ti80OC oder weniger erfolgt.

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